吴博—毕业论文.doc

小麦K型不育系育性恢复基因的cDNA-AFLP分析
吴博
（农学院农学专升本2012-2班）
摘要：采用优化的cDNA-AFLP体系，对小麦K型不育系豫麦3号及其相应的保持系以及两个恢复基因近等基因系BC9F2在小麦二核花粉时期的基因表达谱进行了分析。通过120对引物筛选，产生10757个转录本(TDF)，用26对引物检测到53个差异TDF。经大规模克隆、测序分析，最终获得35个差异TDF。经Blastx比对和功能分类分析，其中23条TDF与NCBI有序列同源性，功能主要涉及细胞和组织代谢、转录因子、胁迫相应、转录促进、表达调节以及混合功能等；3条TDF与未知功能蛋白同源性较高；其余9条TDF未找到同源性匹配，可能是一些新基因。通过对功能已知的基因分析，推测吲哚乙酸合成酶与脯氨酰胺合成酶可能与花药育性恢复的过程相关。
关键词：小麦；K型不育系；育性恢复基因；近等基因系；cDNA-AFLP；差异表达基因

IdentificationofrestorergenesofK-typeCMSinwheatbycDNA-AFLP
Wu-Bo
(Agriculture2012-2ofAgronomyCollege）
ABSTRACT:OptimizedcDNA-AFLPanalysiswasemployedtoidentifygeneexpressionprofileofK-typesterilelineYumai3anditsmaintainerlineandtwoNILsofrestorergenesBC9F2duringtheirdicaryophaseofantherdevelopment.Afterthe120pairsofprimerscreened,theresultsshowedthat10757transcript-derivedfragments(TDFs)existedbetweenthematerials,and53(4.9%)discrepantTDFswasdetectedby26pairsofprimer.Afterlargescalecloningandsequencing,eventually35differentTDFsobtained,andallofthemwereextendedbyelectronicmethod.BymeansofBlastxcomparisonandfunctionalclassificationanalysis,23TDFsofthemhavesequencehomologywithNCBI,andtheirfunctionmainlyrelatestocellandtissuemetabolism(37.1%),transcriptionfactor(8.6%),Stresscorresponding(5.7%),transcriptionpromoting(5.7%),regulationofgeneexpression(5.7%)andmixedfunction(29%);3(8.6%)TDFsarehighlyhomologywithunknownfunctionproteinwhile9TDFs(25.7%)donotshowsignificantmatchestoanygenesintheGenedatabase.theymaybenewgenes.Byanalyzingthefunctionofknowngenes,presumably,indoleaceticacidsynthetaseandpreservedammoniaamidesynthetasemaybeassociatedwiththeprocessofantherfertilityrestoration.
Keywords:wheat;sterilelinewithAe.kotschi;restorergene;near-isogenicline;cDNA-AFLP;differentialexpression

小麦是我国第三大粮食作物，也是世界上种植范围最广的粮食作物。随着全球人口剧增，人类对小麦的需求量也呈增长趋势。因此，培育高产小麦新品种已经成为当前小麦育种的迫切要求[1-3]。杂种优势的利用能大幅度地提高小麦单产水平，充分发掘小麦产量的遗传潜力，是未来小麦单产瓶颈突破的重要方法[4-6]。杂种优势是生物界的一种普遍现象，在全球重要农作物如玉米、水稻、油菜、大豆中都已取得了举世瞩目的成就[7-13]。小麦和其它作物一样，也具有明显的杂种优势[14-16]，杂交小麦在诸多重要性状如长势、产量、抗性等方面，均要优于其亲本[17-19]。经过数十年的不断探索，目前已形成了多途径利用小麦杂种优